JP2002164791A - Crc符号演算回路、及びcrc符号演算方法 - Google Patents

Crc符号演算回路、及びcrc符号演算方法

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JP2002164791A
JP2002164791A JP2000359827A JP2000359827A JP2002164791A JP 2002164791 A JP2002164791 A JP 2002164791A JP 2000359827 A JP2000359827 A JP 2000359827A JP 2000359827 A JP2000359827 A JP 2000359827A JP 2002164791 A JP2002164791 A JP 2002164791A
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byte
crc
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Kiyomi Hara
清巳 原
Takao Inoue
孝雄 井上
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Ando Electric Co Ltd
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/09Error detection only, e.g. using cyclic redundancy check [CRC] codes or single parity bit
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  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、CRC符号演算回路の使用
個数を抑えて、可変長データとして入力される4nバイ
トパラレルデータからCRC符号を演算するCRC符号
演算回路、及びCRC符号演算方法を提供することであ
る。 【解決手段】 可変長データとして入力され、最終段に
余り部分を有するパラレルデータからCRC符号を演算
するCRC符号演算回路1は、パラレルデータの最終段
から、CRC符号をパラレルで演算する4バイトパラレ
ルCRC符号演算部3aと、演算されたCRC符号か
ら、所定のバイト数分のCRC符号を選択するSEL3
eと、パラレルデータの最終段をシリアルデータに変換
する4バイトシリアル変換回路5と、SEL3eにより
選択されたCRC符号と、4バイトシリアル変換回路5
により変換されたシリアルデータと、からCRC符号を
演算する1バイトパラレルCRC符号演算部4aと、を
備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変長データとし
て入力され、最終段に余り部分を有するパラレルデータ
からCRC符号を演算するCRC符号演算回路、及びC
RC符号演算方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、デジタル通信において高性能
の誤り検出能力を有するCRC(Cyclic Redundancy Ch
eck:巡回冗長検査)が用いられている。ここで、CR
Cとは、データ受信側のCRC符号演算回路において演
算されたCRC符号と、データ送信側で演算されたCR
C符号を比較することにより、データの誤りを検出する
エラー検査方法である。
【0003】近年、例えば、POS(PPP Over SONET/S
DH)の様に、低速の可変長データ(PPPフレーム)を
高速データフレーム(SONET/SDHフレーム)上に載せて
エンド−エンド間の通信を行う高速可変長データ通信が
広く利用されている。入力されるnバイトパラレルデー
タからCRC符号を演算するCRC符号演算回路は、こ
の様な高速可変長データ通信におけるデータの誤り検出
手段として導入されつつある。
【0004】以下、図3を参照して、従来のCRC符号
演算回路について説明する。図3は、従来のCRC符号
演算回路21の回路構成図である。図3に示す様に、C
RC符号演算回路21は、16バイトパラレルCRC符
号演算回路22と、1〜15バイトパラレルCRC符号
演算回路23〜37と、SEL38より概略構成されて
いる。
【0005】外部回路から入力された16バイトパラレ
ルデータの内、最終段以外のパラレルデータは、16バ
イトパラレルCRC符号演算回路22で演算され、CR
C符号が演算途中結果として出力される。一方、最終段
のパラレルデータは、そのバイト数に対応する1〜15
の何れかのバイトパラレルCRC符号演算回路で、上記
CRC符号により演算され、SEL38へ入力される。
そして、SEL38は、入力された複数のCRC符号か
ら所望のCRC符号を選択し、最終的な演算結果として
出力する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のCRC符号
演算回路21は、16バイト未満のデータ処理の改善策
として有用であったが、以下の様な問題点があった。例
えば、可変長データが16バイトパラレルデータの場
合、最終段のバイト数によっては実際に使用されない符
号演算回路を含めて、計16個のバイトパラレルCRC
符号演算回路が必要になる。このため、入力される4n
バイトパラレルデータのバイト数の増加に伴って、バイ
トパラレルCRC符号演算回路が4n−1個分必要にな
り、回路規模が増大すると共に、製造コストも上がる。
【0007】本発明の課題は、CRC符号演算回路の使
用個数を抑えて、可変長データとして入力される4n
イトパラレルデータからCRC符号を演算するCRC符
号演算回路、及びCRC符号演算方法を提供することで
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、可変長データとして入力さ
れ、最終段に余り部分を有するパラレルデータからCR
C符号を演算するCRC符号演算回路(例えば、図1の
CRC符号演算回路1)において、前記パラレルデータ
の最終段から、CRC符号をパラレルで演算するパラレ
ル演算手段(例えば、図1の4バイトパラレルCRC符
号演算部3a)と、このパラレル演算手段により演算さ
れたCRC符号から、所定のバイト数分のCRC符号を
選択するCRC符号選択手段(例えば、図1のSEL3
e)と、前記パラレルデータの最終段をシリアルデータ
に変換する変換手段(例えば、図1の4バイトシリアル
変換回路5)と、前記CRC符号選択手段により選択さ
れたCRC符号と、前記変換手段により変換されたシリ
アルデータと、からCRC符号を演算する演算手段(例
えば、図1の1バイトパラレルCRC符号演算部4a)
と、を備えることを特徴としている。
【0009】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載のCRC符号演算回路において、前記パラレル演算手
段は、4nバイトパラレルデータ(例えば、図2の16
バイトパラレルデータP)の最終段(例えば、図2の
)から、CRC符号をパラレルで演算し、前記CRC
符号選択手段は、前記パラレル演算手段により演算され
たCRC符号から、4n-mの何れかのバイト(例えば、
1,4バイト)数分のCRC符号を選択し、前記変換手
段は、前記4nバイトパラレルデータの最終段を4
n-m(m=1〜n、m,nは自然数)バイト(例えば、
1,4バイト)シリアルデータのそれぞれ3組に変換す
ることを特徴としている。
【0010】また、請求項3記載の発明は、請求項2記
載のCRC符号演算回路において、前記パラレルデータ
の最終段から、余り部分を検出する余り部分検出手段
(例えば、図1の制御部7)を更に備え、前記変換手段
は、前記余り部分検出手段により検出された余り部分を
n-m(m=1〜n、m,nは自然数)バイト(例え
ば、1,4バイト)シリアルデータのそれぞれ3組に変
換することを特徴としている。
【0011】従って、CRC符号演算回路に対して、1
6バイトパラレルデータの様にデータ幅の広いパラレル
データが入力される場合であっても、バイトパラレル演
算回路の使用数を抑えた簡易な回路構成でデータのCR
C符号を演算できる。その結果、回路規模の増大や製造
コストの増加を抑えることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明に係る
CRC符号演算回路1について説明する。なお、本実施
の形態では、説明を容易にするため、最終段に15バイ
ト分の余り部分33〜47(図2の参照)を有する1
6バイトパラレルデータからのCRC符号演算について
説明する。
【0013】まず、構成を説明する。図1(a)に示す
様に、CRC符号演算回路1は、16バイトパラレルC
RC符号演算回路2、4バイトパラレルCRC符号演算
回路3、1バイトパラレルCRC符号演算回路4、4バ
イトシリアル変換回路5、1バイトシリアル変換回路
6、制御部7、及び8個のDFF8〜15より概略構成
されている。
【0014】16バイトパラレルCRC演算回路2は、
制御部7から入力される制御タイミング信号に基づい
て、図示しない外部回路から入力される可変長の16バ
イトパラレルデータが16バイト以上の場合、初期値を
基に最終段以外のデータ(図2の,参照)を16バ
イトずつCRC符号演算し、演算途中結果Aを4バイト
パラレルCRC符号演算回路3へ出力する。また、入力
される可変長データが16バイト未満の場合(最初から
最終段のデータの場合)CRC符号演算せず初期値を4
バイトパラレルCRC符号演算回路3へ出力する回路で
ある。
【0015】4バイトパラレルCRC演算回路3は、4
バイトパラレルCRC符号演算部3a、DFF3b,3
c,3d、SEL3eの各部より構成され、制御部7及
びDFF8,9,10から入力される制御タイミング信
号に基づいて、16バイトパラレルCRC符号演算回路
2から入力される演算途中結果Aを初期値として、4バ
イトシリアル変換回路5から入力される4バイトシリア
ルデータを、4バイトパラレルCRC符号演算部3aで
CRC符号演算する。
【0016】演算されたCRC符号の内、DFF3b,
3c,3dでシフトされた最終段のパラレルデータに対
応するCRC符号は、初期値“A1”としてSEL3e
に入力される。同様に、DFF3b,3cでシフトされ
た最終段の33〜36(図2の参照)に対応するCR
C符号は、初期値“A2”としてSEL3eに入力され
る。更に、DFF3bでシフトされた最終段の33〜4
0に対応するCRC符号は“A3”としてSEL3eに
入力される。そして、最終段の33〜44に対応するC
RC符号は“A4”としてSEL3eに入力される。入
力されたCRC符号は、SEL3eにより、後述するS
TATE[x]信号に基づいて、A1〜A4の何れかが選
択された後(対応関係は図1(b)参照)、演算途中結
果Bとして1バイトパラレルCRC符号演算回路4へ出
力される。
【0017】1バイトパラレルCRC符号演算回路4
は、1バイトパラレルCRC符号演算部4a、DFF4
b,4c,4d、SEL4eの各部より構成され、制御
部7からDFF11,12,13,14を介して入力さ
れる制御タイミング信号に基づいて、4バイトパラレル
CRC符号演算回路2から入力される演算途中結果Bを
初期値として、1バイトシリアル変換回路6から入力さ
れる1バイトシリアルデータを、1バイトパラレルCR
C符号演算部4aでCRC符号演算する。
【0018】演算されたCRC符号の内、DFF4b,
4c,4dでシフトされた最終段のパラレルデータに対
応するCRC符号は、初期値“B1”としてSEL4e
に入力される。同様に、DFF4b,4cでシフトされ
た最終段の45(図2の参照)に対応するCRC符号
は、初期値“B2”としてSEL4eに入力される。更
に、DFF4bでシフトされた最終段の45〜46に対
応するCRC符号は“B3”としてSEL4eに入力さ
れる。そして、最終段の45〜47に対応するCRC符
号は“B4”としてSEL4eに入力される。入力され
たCRC符号は、SEL4eにより、後述するSTAT
E[x]信号に基づいて、B1〜B4の何れかが選択され
た後(対応関係は図1(b)参照)、最終的な演算結果
としてCRC符号が出力される。
【0019】4バイトシリアル変換回路5は、制御部7
及びDFF8,9,10から入力される制御タイミング
に基づいて、図示しない外部回路から入力される最終段
のデータ(まだ演算していないデータ)を、最終段33
〜36:a,最終段37〜40:b,最終段41〜4
4:cの4バイトシリアルデータ(a,b,c)に変換
後、4バイトパラレルCRC符号演算部3aへa→b→
cの順に出力する回路である。また、STATE[x]
の値により最終段33〜35(x=1〜4の時),最終
段37〜39(x=5〜8の時),最終段41〜43
(x=9〜12の時),最終段45〜47(x=13〜
16の時)の3バイトデータを1バイトシリアル変換回
路6へ出力する回路である。
【0020】同様に、1バイトシリアル変換回路6は、
DFF11,12,13,14から入力される制御タイ
ミングに基づいて4バイトシリアル変換回路5から入力
される最終段の残りデータ(まだ演算していないデー
タ)を、最終段45,46,47の1バイトシリアルデ
ータに変換後、1バイトパラレルCRC符号演算部4a
へ最終段45→46→47の順に出力する回路である。
【0021】制御部7は、入力される16バイトパラレ
ルデータの最終段にあるデータ(余り部分)、及びその
バイト数xを検出すると共に、各種制御タイミング信号
(後述の各種制御信号)を出力し、CRC符号演算回路
1に入力される16バイトパラレルデータから、CRC
符号を演算させる制御を行う制御部である。また、DF
F9〜15は、制御部7から入力されるSTROBE信
号を順次シフトさせて次段のDFF、及び各回路へ出力
するシフト回路である。
【0022】ここで、CRC符号を演算する16バイト
パラレルデータ、及び制御部7から出力される各種制御
信号(図1のCRCEN,STROBE,STATE[x])について説明す
る。16バイトパラレルデータは、データフレームが可
変長の通信データであり、16バイトパラレルCRC符
号演算回路2と、4バイトシリアル変換回路5に入力さ
れる。
【0023】CRCEN(CRC ENABLE)信号は、CRC
符号を演算する範囲を指示する信号であり、16バイト
パラレルCRC符号演算回路2のみに入力される。ST
ROBE信号は、16バイトパラレルデータの最終段に
あるデータを示す信号であり、16バイトパラレルCR
C符号演算回路2、4バイトパラレルCRC符号演算回
路3、4バイトシリアル変換回路5、及びDFF8,1
5にそれぞれ入力される。STATE[x]信号は、上記
STROBE信号により示された最終段データに含まれ
るバイト数xを示す信号であり、16バイトパラレルC
RC符号演算回路2、4バイトシリアル変換回路5、及
びDFF15にそれぞれ入力される。
【0024】次に、図2を参照して、16バイトパラレ
ルデータからCRC符号を演算する動作について説明す
る。
【0025】図2に示す様に、47バイトのフレーム長
(1〜47)を有する16バイトパラレルデータPは、
1〜16,17〜32,33〜47の3段のパラ
レルデータにより構成される。最終段のパラレルデー
タは、15バイトの余り部分33〜47と1バイトの無
効データ(図中の斜線部分)とから成る。
【0026】上記16バイトパラレルデータPのデータ
,は、16バイトパラレルCRC符号演算回路2に
入力される。そして、16バイトパラレルCRC符号演
算回路2は、入力された16バイトパラレルデータ,
を演算し、その演算結果を演算途中結果Aとして4バ
イトパラレルCRC符号演算回路3へ出力する。
【0027】16バイトパラレルデータPのデータの
内、上位12バイトのデータ(33〜44)は、4バイ
トシリアル変換回路5により3組の4バイトシリアルデ
ータ(33〜36,37〜40,41〜44)に変換さ
れた後、4バイトパラレルCRC符号演算回路3へ入力
される。入力された3組の4バイトシリアルデータは、
16バイトパラレルCRC符号演算回路2から出力され
た演算途中結果Aを初期値として、4バイトパラレルC
RC符号演算回路3で順次CRC符号演算され、演算途
中結果Bとして1バイトパラレルCRC符号演算回路4
へ出力される。
【0028】一方、16バイトパラレルデータPのデー
タの内、下位3バイトのデータ(45〜47)は、1
バイトシリアル変換回路6により3個の1バイトシリア
ルデータ(45,46,47)に変換された後、1バイ
トパラレルCRC符号演算回路4へ入力される。入力さ
れた3個の1バイトシリアルデータは、4バイトパラレ
ルCRC符号演算回路3から出力された演算途中結果B
を初期値として、1バイトパラレルCRC符号演算回路
4で順次CRC符号演算され、最終的な演算結果として
出力される。
【0029】以上、入力される16バイトパラレルデー
タの余り部分が15バイトの場合を例示して説明した
が、最終段の余り部分のバイト数は任意である。すなわ
ち、図1(b)に示す様に、最終段の余り部分のバイト
数が1〜3或いは16の場合、SEL3eは“A1”を
選択し、4〜7の場合には“A2”を選択し、8〜11
の場合には“A3”を選択し、12〜15の場合には
“A4”を選択する。また、SEL4eは、最終段の余
り部分のバイト数を4で割った際の余りが0の場合には
“B1”、1の場合には“B2”、2の場合には“B
3”、3の場合には“B4”をそれぞれ選択する。
【0030】以上の様に、本実施の形態におけるCRC
符号演算回路1は、4nバイトパラレルデータをCRC
符号演算する際に、4nバイトパラレルCRC符号演算
回路以外に、4n-mバイト(m=1〜n)のn個のパラ
レルCRC符号演算回路を備えることにより、可変長デ
ータとして入力されるバイトパラレルデータPの最終段
にある余り部分のデータをCRC符号演算回路で演算さ
れたCRC符号により順次演算処理する機能を有する。
【0031】従って、例えば16バイトパラレルデータ
の様にデータ幅の広いパラレルデータが入力される場合
であっても、簡易な回路構成でデータのCRC符号を演
算できる。その結果、回路規模の増大や製造コストの増
加を抑えることができる。また、4nバイトパラレルデ
ータの入力に対して、最大でもn+1個のバイトパラレ
ルCRC符号演算回路を備えれば足り、4バイト以上の
パラレルデータが入力される場合であっても、容易にC
RC符号の演算が可能となる。
【0032】なお、本実施の形態における記述内容は、
本発明に係るCRC符号演算回路の好適な一例であり、
これに限定されるものではない。例えば、上記実施の形
態では、入力される可変長データを16バイトパラレル
データとして説明したが、バイトパラレルCRC符号演
算回路をn+1個、バイトシリアル変換回路をn個備え
ることにより、例えば、64バイト等、4nバイトパラ
レルデータに適用可能である。その他、CRC符号演算
回路1の細部構成、及び詳細動作に関しても、本発明の
趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、CRC符号演算回路に
対して、16バイトパラレルデータの様にデータ幅の広
いパラレルデータが入力される場合であっても、バイト
パラレル演算回路の使用数を抑えた簡易な回路構成でデ
ータのCRC符号を演算できる。その結果、回路規模の
増大や製造コストの増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したCRC符号演算回路1を示す
図であり、(a)は回路構成図であり、(b)は余り部
分のバイト数と、SEL3e,SEL4eのセレクト番
号の対応関係を示す図である。
【図2】図1のCRC符号演算回路1により、16バイ
トパラレルデータからCRC符号を演算する手順を説明
する図である。
【図3】従来のCRC符号演算回路21の回路構成図で
ある。
【符号の説明】
1 CRC符号演算回路 2 16バイトパラレルCRC符号演算回路 3 4バイトパラレルCRC符号演算回路 3a 4バイトパラレルCRC符号演算部 3b,3c,3d DFF 3e SEL 4 1バイトパラレルCRC符号演算回路 4a 1バイトパラレルCRC符号演算部 4b,4c,4d DFF 4e SEL 5 4バイトシリアル変換回路 6 1バイトシリアル変換回路 7 制御部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可変長データとして入力され、最終段に余
    り部分を有するパラレルデータからCRC符号を演算す
    るCRC符号演算回路において、 前記パラレルデータの最終段から、CRC符号をパラレ
    ルで演算するパラレル演算手段と、 このパラレル演算手段により演算されたCRC符号か
    ら、所定のバイト数分のCRC符号を選択するCRC符
    号選択手段と、 前記パラレルデータの最終段をシリアルデータに変換す
    る変換手段と、 前記CRC符号選択手段により選択されたCRC符号
    と、前記変換手段により変換されたシリアルデータと、
    からCRC符号を演算する演算手段と、 を備えることを特徴とするCRC符号演算回路。
  2. 【請求項2】前記パラレル演算手段は、4nバイトパラ
    レルデータの最終段から、CRC符号をパラレルで演算
    し、 前記CRC符号選択手段は、前記パラレル演算手段によ
    り演算されたCRC符号から、4n-m(m=1〜n、
    m,nは自然数)の何れかのバイト数分のCRC符号を
    選択し、 前記変換手段は、前記4nバイトパラレルデータの最終
    段を4バイトシリアルデータに変換することを特徴とす
    る請求項1記載のCRC符号演算回路。
  3. 【請求項3】前記パラレルデータの最終段から、余り部
    分を検出する余り部分検出手段を更に備え、 前記変換手段は、前記余り部分検出手段により検出され
    た余り部分を4n-m(m=1〜n、m,nは自然数)バ
    イトシリアルデータに変換することを特徴とする請求項
    2記載のCRC符号演算回路。
  4. 【請求項4】可変長データとして入力され、最終段に余
    り部分を有するパラレルデータからCRC符号を演算す
    るCRC符号演算方法において、 前記パラレルデータの最終段から、CRC符号をパラレ
    ルで演算するパラレル演算工程と、 このパラレル演算工程で演算されたCRC符号から、所
    定のバイト数分のCRC符号を選択するCRC符号選択
    工程と、 前記パラレルデータの最終段をシリアルデータに変換す
    る変換工程と、 前記CRC符号選択工程で選択されたCRC符号と、前
    記変換工程で変換されたシリアルデータと、からCRC
    符号を演算する演算工程と、 を含むことを特徴とするCRC符号演算方法。
  5. 【請求項5】前記パラレル演算工程は、4nバイトパラ
    レルデータの最終段から、CRC符号をパラレルで演算
    し、 前記CRC符号選択工程は、前記パラレル演算工程で演
    算されたCRC符号から、4n-m(m=1〜n、m,n
    は自然数)の何れかのバイト数分のCRC符号を選択
    し、 前記変換工程は、前記4nバイトパラレルデータの最終
    段を4n-m(m=1〜n、m,nは自然数)バイトシリ
    アルデータに変換することを特徴とする請求項4記載の
    CRC符号演算方法。
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